JP2000331889A - Manufacture of solid-state electrolytic capacitor - Google Patents

Manufacture of solid-state electrolytic capacitor

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JP2000331889A
JP2000331889A JP14314699A JP14314699A JP2000331889A JP 2000331889 A JP2000331889 A JP 2000331889A JP 14314699 A JP14314699 A JP 14314699A JP 14314699 A JP14314699 A JP 14314699A JP 2000331889 A JP2000331889 A JP 2000331889A
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JP
Japan
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electrolytic capacitor
oxide film
voltage
layer
acid
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Application number
JP14314699A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Tsunesumi
康宏 常住
Kazuyuki Iida
和幸 飯田
Michio Ogami
三千男 大上
Shinji Sano
真二 佐野
Yoshiki Hama
良樹 濱
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Lincstech Circuit Co Ltd
Original Assignee
Hitachi AIC Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a high-reliability solid-state capacitor by which leakage current characteristics are improved. SOLUTION: With respect to the method for manufacturing a solid-state electrolytic capacitor 15 by which an oxide film 5 is formed on a sintered compact 1 formed of valve action metal, a capacitor device 10 is formed by stacking a conductive polymer layer 6 and a cathode layer 9 in sequence on the oxide film 5, an encapsulation 14 of resin is formed on the capacitor device 10 and then is subjected to aging, the aging is performed by applying a voltage 1.5-2.0 times the rated voltage in a high-temperature atmosphere.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解コンデン
サの製造方法に関し、特にポリアニリンやポリピロール
などの導電性高分子からなる層を有する固体電解コンデ
ンサの製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, and more particularly to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor having a layer made of a conductive polymer such as polyaniline or polypyrrole.

【0002】[0002]

【従来の技術】タンタル固体電解コンデンサ等の固体電
解コンデンサは例えば次の通りの方法で製造する。すな
わち先ず、予じめタンタル等の弁作用金属からなる陽極
用リード線の一端を埋め込んで、タンタルやアルミニウ
ム等の弁作用金属の微粉末にバインダーを混合した粉末
をプレス加圧成型する。成型後、真空中において高温度
で加熱して焼結し、焼結体を形成する。次に、この焼結
体を化成液中に浸漬し、化成処理して酸化皮膜を形成す
る。酸化皮膜を形成後、二酸化マンガン層またはポリピ
ロールやポリアニリン等の導電性高分子からなる層を形
成する。その後、カーボン層及び銀層を順次形成して陰
極層とする。そして陽極用リード線に陽極端子を接続す
るとともに、銀層に陰極端子を接続する。さらに銀層を
形成後のコンデンサ素子と、陽極端子及び陰極端子の一
部とを絶縁樹脂等からなる外装により被覆する。外装を
形成後、高温度雰囲気中においてエージング処理する。
ところで、ポリピーロルなどの導電性高分子からなる層
を有する固体電解コンデンサは、ポリピロールなどの物
質が高い導電率を有していているため、等価直列抵抗や
インピーダンスが低いという特徴を有している。
2. Description of the Related Art A solid electrolytic capacitor such as a tantalum solid electrolytic capacitor is manufactured by, for example, the following method. That is, first, one end of an anode lead wire made of a valve metal such as tantalum is buried in advance, and powder obtained by mixing a binder with a fine powder of a valve metal such as tantalum or aluminum is press-molded. After molding, it is heated at a high temperature in a vacuum and sintered to form a sintered body. Next, the sintered body is immersed in a chemical conversion solution and subjected to a chemical conversion treatment to form an oxide film. After forming the oxide film, a manganese dioxide layer or a layer made of a conductive polymer such as polypyrrole or polyaniline is formed. Thereafter, a carbon layer and a silver layer are sequentially formed to form a cathode layer. Then, the anode terminal is connected to the anode lead wire, and the cathode terminal is connected to the silver layer. Further, the capacitor element after the formation of the silver layer and a part of the anode terminal and the cathode terminal are covered with an exterior made of insulating resin or the like. After forming the exterior, aging treatment is performed in a high temperature atmosphere.
By the way, a solid electrolytic capacitor having a layer made of a conductive polymer such as polypyrrole has a characteristic that the equivalent series resistance and impedance are low because a substance such as polypyrrole has high conductivity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、導電性高分子
からなる層を有する固体電解コンデンサは、樹脂からな
る外装を形成する際に樹脂が収縮し、このため導電性高
分子層に機械的なストレスがかかり、漏れ電流が増大し
易い欠点がある。
However, in a solid electrolytic capacitor having a layer made of a conductive polymer, the resin shrinks when forming an outer package made of the resin. There is a drawback that stress is applied and leakage current tends to increase.

【0004】本発明は、以上の欠点を改良し、漏れ電流
特性を向上し、信頼性の高い固体電解コンデンサの製造
方法を提供することを課題とするものである。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor which improves the above drawbacks, improves the leakage current characteristics, and has high reliability.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、弁作用金属からなる焼結体に酸化皮膜
を形成し、この酸化皮膜に導電性高分子層及び陰極層を
順次積層したコンデンサ素子に樹脂からなる外装を形成
し、その後エージング処理する固体電解コンデンサの製
造方法において、高温度の雰囲気中で定格電圧の1.5
〜2.0倍の電圧を印加してエージング処理するもので
ある。
According to the present invention, an oxide film is formed on a sintered body made of a valve metal, and a conductive polymer layer and a cathode layer are formed on the oxide film. In a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which an exterior made of a resin is formed on a capacitor element that is sequentially laminated and then subjected to aging treatment, a rated voltage of 1.5% is applied in a high-temperature atmosphere.
Aging is performed by applying a voltage of up to 2.0 times.

【0006】すなわち、本発明によれば、高温度の雰囲
気中で定格電圧の1.5〜2.0倍の電圧を印加してエ
ージング処理することにより、漏れ電流特性を改善で
き、信頼性を向上できる。なお、印加電圧が定格電圧の
1.5倍より低いか又は2.0倍より高いと漏れ電流特
性を改善する効果が低下したり、インピーダンスが増加
する。
That is, according to the present invention, by applying a voltage 1.5 to 2.0 times the rated voltage in an atmosphere of high temperature and performing aging treatment, the leakage current characteristics can be improved and the reliability can be improved. Can be improved. If the applied voltage is lower than 1.5 times or higher than 2.0 times the rated voltage, the effect of improving the leakage current characteristics is reduced or the impedance is increased.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。先ずタンタルやアルミニウム、ニオブ等の弁作用
金属の微粉末に、カンファやアクリル系樹脂等を有機溶
剤で溶かしたバインダーを添加し、混合する。混合した
後、加熱し、有機溶剤を揮発して除去する。次にこの弁
作用金属の微粉末を、タンタル等の弁作用金属からなる
陽極用リード線を引き出した状態にして、角形や円筒形
等の形状にプレス等で圧縮成形する。圧縮成形後、真空
中等の雰囲気中において1800〜2200℃程度の高
温度で15〜60分間程度加熱して焼結し、図(1)に
示す通り焼結体1を形成する。この焼結時に粉末中の不
純物も蒸発させる。
Embodiments of the present invention will be described below. First, a binder obtained by dissolving camphor, an acrylic resin, or the like in an organic solvent is added to and mixed with fine powder of a valve metal such as tantalum, aluminum, or niobium. After mixing, the mixture is heated to remove the organic solvent by volatilization. Next, the fine powder of the valve action metal is compression molded by a press or the like into a square or cylindrical shape with the anode lead wire made of a valve action metal such as tantalum pulled out. After the compression molding, sintering is performed by heating at a high temperature of about 1800 to 2200 ° C. for about 15 to 60 minutes in an atmosphere such as a vacuum to form a sintered body 1 as shown in FIG. During this sintering, impurities in the powder are also evaporated.

【0008】焼結後、陽極用リード線2の根本に、テフ
ロンやシリコーンゴム、シリコーン樹脂等からなる円板
状の絶縁板3を配置する。この絶縁板3は、例えば厚さ
が0.2mmより薄く、好ましくは0.1mm程度の厚さが
よい。すなわち、絶縁板3の厚さの薄い方が、コンデン
サ全体の寸法を変えることなく焼結体の寸法を大きくで
き、容量を増加でき、また、容量を一定にした場合には
コンデンサを小形化できる。
After sintering, a disk-shaped insulating plate 3 made of Teflon, silicone rubber, silicone resin, or the like is arranged at the root of the anode lead wire 2. The insulating plate 3 has a thickness of, for example, less than 0.2 mm, preferably about 0.1 mm. That is, the smaller the thickness of the insulating plate 3, the larger the size of the sintered body without changing the size of the whole capacitor, the larger the capacity, and the smaller the capacity when the capacity is fixed. .

【0009】そして図1(ロ)に示す通りこの焼結体1
から引き出されている陽極用リード線2の先端をアルミ
ニウムやステンレス等の金属板4に溶接する。金属板4
には作業の効率化のため焼結体1を複数個取り付ける。
そしてこの状態で焼結体1を、硝酸やリン酸等の化成液
中に目視等により所定のレベルまで浸漬するとともに、
これに定格電圧に応じた直流電圧を印加し化成処理す
る。この化成処理により約16Å/V程度の割合で酸化
皮膜を生成し、図1(ハ)に示す通り最終的に厚さ20
0〜6000Å程度の酸化皮膜5を形成する。
Then, as shown in FIG.
Of the anode lead wire 2 pulled out from the metal plate 4 is welded to a metal plate 4 such as aluminum or stainless steel. Metal plate 4
, A plurality of sintered bodies 1 are attached in order to improve work efficiency.
In this state, the sintered body 1 is immersed in a chemical conversion solution such as nitric acid or phosphoric acid to a predetermined level by visual observation or the like.
A direct current voltage corresponding to the rated voltage is applied to this for chemical conversion treatment. By this chemical conversion treatment, an oxide film was formed at a rate of about 16 ° / V, and finally, as shown in FIG.
An oxide film 5 of about 0 to 6000 ° is formed.

【0010】酸化皮膜5を形成後、図1(ニ)に示す通
りその表面に導電性高分子層6を形成する。この導電性
高分子層6は例えば次の通りに形成する。すなわち、第
1の方法は、先ず酸化剤又は、酸化剤と、酸化合物や塩
化合物からなるドーパントを付与する物質との混合物を
適当な溶媒に溶解した溶液を焼結体1に含浸する。この
後、酸化剤の溶液を用いた場合には、モノマーと、酸化
合物や塩化合物からなるドーパントを付与する物質との
混合物からなる溶液を含浸させ、モノマーを化学酸化重
合反応させ、ドーパントを結合して導電性を付与する。
また酸化剤と酸化合物等の物質との混合溶液を用いた場
合には、モノマー又は、モノマーと酸化合物や塩化合物
のドーパントを付与する物質との混合溶液のどちらかを
含浸して、モノマーを化学酸化重合反応させ、ドーパン
トを結合して導電性を付与する。そしてこれらの含浸処
理を所定回数繰返して所定の厚さにする。その後、乾燥
処理する。また、第2の方法は、先ずモノマー又は、モ
ノマーと酸化合物や塩化合物との混合物の溶液を焼結体
1に含浸する。この後、モノマーの溶液を用いた場合に
は、酸化剤と酸化合物や塩化合物のドーパントを付与す
る物質との混合物の溶液を含浸して化学酸化重合反応さ
せるとともに、導電性を付与する。またモノマーと酸化
合物等の混合溶液を用いた場合には、酸化剤又は、酸化
剤と酸化合物等との混合溶液を含浸し、モノマーを化学
酸化重合反応させ、導電性を付与する。そしてこれらの
含浸処理を所定回数繰返して所定の厚さにする。その
後、乾燥処理する。さらに、第3の方法は、モノマー、
酸化合物や塩化合物のドーパントを付与する物質、酸化
剤の混合物を適当な溶媒に溶解した溶液を焼結体1に含
浸し、モノマーを化学酸化重反応させ、導電性を付与す
る。そしてこの含浸処理を所定回数繰返して所定の厚さ
にする。その後、乾燥処理する。
After forming the oxide film 5, a conductive polymer layer 6 is formed on the surface thereof as shown in FIG. The conductive polymer layer 6 is formed, for example, as follows. That is, in the first method, first, the sintered body 1 is impregnated with a solution in which an oxidizing agent or a mixture of an oxidizing agent and a substance to which a dopant made of an acid compound or a salt compound is added is dissolved in an appropriate solvent. Thereafter, when a solution of an oxidizing agent is used, a solution comprising a mixture of a monomer and a substance to which a dopant comprising an acid compound or a salt compound is added is impregnated, the monomer is subjected to a chemical oxidative polymerization reaction, and the dopant is bound. To impart conductivity.
When a mixed solution of an oxidizing agent and a substance such as an acid compound is used, the monomer is impregnated with either a monomer or a mixed solution of the monomer and a substance to which a dopant of an acid compound or a salt compound is added, and the monomer is impregnated with the monomer. A chemical oxidative polymerization reaction is performed to combine the dopants to impart conductivity. These impregnation processes are repeated a predetermined number of times to obtain a predetermined thickness. Thereafter, a drying treatment is performed. In the second method, the sintered body 1 is first impregnated with a solution of a monomer or a mixture of the monomer and an acid compound or a salt compound. Thereafter, when a monomer solution is used, a solution of a mixture of an oxidizing agent and a substance to which an acid compound or a salt compound is added is impregnated to cause a chemical oxidative polymerization reaction and to impart conductivity. When a mixed solution of a monomer and an acid compound is used, an oxidizing agent or a mixed solution of an oxidizing agent and an acid compound is impregnated, and the monomer is subjected to a chemical oxidative polymerization reaction to impart conductivity. These impregnation processes are repeated a predetermined number of times to obtain a predetermined thickness. Thereafter, a drying treatment is performed. Further, a third method comprises the use of monomers,
The sintered body 1 is impregnated with a solution obtained by dissolving a mixture of a substance imparting dopants of an acid compound or a salt compound and an oxidizing agent in a suitable solvent, and a monomer is subjected to a chemical oxidative polymerization reaction to impart conductivity. This impregnation process is repeated a predetermined number of times to obtain a predetermined thickness. Thereafter, a drying treatment is performed.

【0011】なお酸化剤は、例えば重クロム酸カリウム
や重クロム酸ナトリウム、ペルオキソ2硫酸アンモニウ
ム、過酸化水素、塩化第2鉄、過マンガン酸カリウム、
二酸化マンガン、二酸化鉛等を用い、0.1〜1.0mo
l/l程度の濃度にする。
The oxidizing agent is, for example, potassium dichromate, sodium dichromate, ammonium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, ferric chloride, potassium permanganate,
Using manganese dioxide, lead dioxide, etc., 0.1-1.0mo
Make the concentration about l / l.

【0012】そしてドーパントを付与する物質として用
いる酸化合物には、スルホン酸化合物やカルボン酸化合
物、リン酸化合物等を用いる。特にスルホン酸化合物と
しては、解離定数がナフタレンスルホン酸又はその誘導
体とほぼ同一か又はより小さく、かつドーパントの陰イ
オンがナフタレンスルホン酸又はその誘導体の陰イオン
よりも小さい物質とする。このようなスルホン酸化合物
として、例えば、スルホンイソフタル酸やスルホコハク
酸、メタンスルホン酸、フェノールスルホン酸、スルホ
サリチル酸、ベンゼンスルホン酸、ベンゼンジスルホン
酸、アルキルベンゼンスルホン酸及びその誘導体、カン
ファースルホン酸、スルホン酢酸、ジフェノールスルホ
ン酸等の酸を用いる。この酸化合物の濃度は0.05〜
1.0mol/l程度にする。また、ドーパントを付与す
る物質として用いる塩化合物には、前記の酸化合物のア
ンモニウム塩やナトリウム塩、カリウム塩を用いる。す
なわち、スルホン酸化合物の場合には、アルミニウム塩
としてスルホイソフタル酸アンモニウムやスルホコハク
酸アンモニウム、メタンスルホン酸アンモニウム、フェ
ノールスルホン酸アンモニウム、スルホサリチル酸アン
モニウム、ベンゼンスルホン酸アンモニウム、ベンゼン
ジスルホン酸アンモニウム、アルキルベンゼンスルホン
酸アンモニウム及びその誘導体、カンファースルホン酸
アンモニウム、スルホン酢酸アンモニウム、ジフェノー
ルスルホン酸アンモニウム等の塩を用いる。そしてナト
リウム塩としては、スルホイソフタル酸ナトリウム、ス
ルホコハク酸ナトリウム、メタンスルホン酸ナトリウ
ム、フェノールスルホン酸ナトリウム、スルホサリチル
酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ベンゼ
ンジスルホン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン
酸ナトリウム及びその誘導体、カンファースルホン酸ナ
トリウム、スルホン酢酸ナトリウム、ジフェノールスル
ホン酸ナトリウム等の塩を用いる。さらに、カリウム塩
としては、スルホイソフタル酸カリウムやスルホコハク
酸カリウム、メタンスルホン酸カリウム、フェノールス
ルホン酸カリウム、スルホサリチル酸カリウム、ベンゼ
ンスルホン酸カリウム、ベンゼンジスルホン酸カリウ
ム、アルキルベンゼンスルホン酸カリウム及びその誘導
体、カンファースルホン酸カリウム、スルホン酢酸カリ
ウム、スルホアニリン、ジフェノールスルホン酸カリウ
ム等の塩を用いる。そしてこれらのアンモニウム塩やナ
トリウム塩、カリウム塩の化合物の濃度も0.05〜
1.0mol/l程度にする。また塩化合物の溶解度を高
めて液中の濃度を下げるために、塩酸や硫酸等を添加し
てもよい。
As the acid compound used as a substance for imparting a dopant, a sulfonic acid compound, a carboxylic acid compound, a phosphoric acid compound and the like are used. In particular, as the sulfonic acid compound, a substance having a dissociation constant substantially equal to or smaller than that of naphthalenesulfonic acid or a derivative thereof and an anion of a dopant smaller than that of naphthalenesulfonic acid or a derivative thereof is used. Examples of such sulfonic acid compounds include, for example, sulfone isophthalic acid and sulfosuccinic acid, methanesulfonic acid, phenolsulfonic acid, sulfosalicylic acid, benzenesulfonic acid, benzenedisulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid and derivatives thereof, camphorsulfonic acid, and sulfoneacetic acid. An acid such as diphenolsulfonic acid is used. The concentration of this acid compound is 0.05 to
Adjust to about 1.0 mol / l. In addition, as the salt compound used as the substance imparting the dopant, an ammonium salt, a sodium salt, or a potassium salt of the above-mentioned acid compound is used. That is, in the case of a sulfonic acid compound, ammonium sulfoisophthalate, ammonium sulfosuccinate, ammonium methanesulfonate, ammonium phenolsulfonate, ammonium sulfosalicylate, ammonium benzenesulfonate, ammonium benzenedisulfonate, ammonium benzenedisulfonate, and ammonium alkylbenzene sulfonate are used as aluminum salts. And its derivatives, and salts such as ammonium camphorsulfonate, ammonium sulfone acetate, and ammonium diphenolsulfonate. Examples of the sodium salt include sodium sulfoisophthalate, sodium sulfosuccinate, sodium methanesulfonate, sodium phenolsulfonate, sodium sulfosalicylate, sodium benzenesulfonate, sodium benzenedisulfonate, sodium alkylbenzenesulfonate and derivatives thereof, and camphorsulfonic acid. Salts such as sodium, sodium sulfone acetate and sodium diphenol sulfonate are used. Further, potassium salts include potassium sulfoisophthalate, potassium sulfosuccinate, potassium methanesulfonate, potassium phenolsulfonate, potassium sulfosalicylate, potassium benzenesulfonate, potassium benzenedisulfonate, potassium alkylbenzenesulfonate and derivatives thereof, camphorsulfone Salts such as potassium acid, potassium sulfonate, sulfoaniline and potassium diphenolsulfonate are used. The concentration of these ammonium salt, sodium salt, and potassium salt compounds is 0.05 to
Adjust to about 1.0 mol / l. Further, in order to increase the solubility of the salt compound and lower the concentration in the solution, hydrochloric acid, sulfuric acid or the like may be added.

【0013】さらにモノマーとしては、例えばアセチレ
ンやパラフェニレン、ピロール、ビニレン、フェニレ
ン、アニリン、チオフェン、イミダゾール、チアゾー
ル、フラン等を用い、0.1〜1.0mol/l程度の濃
度にする。
Further, as the monomer, for example, acetylene, paraphenylene, pyrrole, vinylene, phenylene, aniline, thiophene, imidazole, thiazole, furan or the like is used, and the concentration is about 0.1 to 1.0 mol / l.

【0014】次に図1(ホ)に示す通り導電性高分子層
6の表面にグラファイト溶液を塗布してグラファイト層
7を形成する。グラファイト層7を形成後、図1(へ)
に示す通りこの表面に銀ペーストを塗布して銀層8を形
成し、グラファイト層7と合わせて陰極層9とし、コン
デンサ素子10を形成する。銀層8を形成後、図1
(ト)に示す通り銀導電性ペースト等の導電性接着剤1
1によりリードフレーム状の陰極端子12を銀層8に接
続するとともに、リードフレーム状の陽極端子13に陽
極用リード線2を接続する。そして図1(チ)に示す通
り樹脂モールド法や樹脂ディップ法等により樹脂からな
る外装14を形成する。
Next, as shown in FIG. 1E, a graphite solution is applied to the surface of the conductive polymer layer 6 to form a graphite layer 7. After the formation of the graphite layer 7, FIG.
As shown in FIG. 5, a silver paste is applied to the surface to form a silver layer 8, which is combined with the graphite layer 7 to form a cathode layer 9, thereby forming a capacitor element 10. After forming the silver layer 8, FIG.
(G) conductive adhesive 1 such as silver conductive paste
1, the lead frame-shaped cathode terminal 12 is connected to the silver layer 8, and the anode lead wire 2 is connected to the lead frame-shaped anode terminal 13. Then, as shown in FIG. 1H, an exterior 14 made of resin is formed by a resin molding method, a resin dipping method, or the like.

【0015】外装12を形成後、高温度(例えば85℃
以上)の雰囲気中において定格電圧の1.5〜2.0倍
の電圧を印可してエージング処理する。なお、温度は8
5〜125℃が好ましく、特に85〜105℃の範囲が
好ましい。
After forming the exterior 12, a high temperature (for example, 85 ° C.)
Aging treatment is performed by applying a voltage 1.5 to 2.0 times the rated voltage in the atmosphere described above. The temperature is 8
The temperature is preferably from 5 to 125 ° C, particularly preferably from 85 to 105 ° C.

【0016】そして図1(リ)に示す通り陰極端子12
及び陽極端子13をフォーミングして固体電解コンデン
サ15を製造する。
Then, as shown in FIG.
Then, the anode terminal 13 is formed to manufacture the solid electrolytic capacitor 15.

【0017】[0017]

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。 実施例1:先ず、タンタルの微粉末にバインダーを混合
した粉末を角形にプレス圧縮成型する。この際にタンタ
ル製の陽極用リード線の一端を粉末中に挿入し、他端を
引き出した構造にする。圧縮成型後、真空中で焼結して
1.62mm×3.25mm×3.80mm角の焼結体を形成
する。次にこの焼結体を硝酸溶液中に浸漬して化成電圧
25Vで化成処理し、これに酸化皮膜を形成する。酸化
皮膜を形成後、ポリアニリンからなる導電性高分子の層
を酸化皮膜の表面に化学酸化重合法により形成する。こ
の際、ポリアニリンを焼結体の内部に充填するととも
に、外周部にも所定の厚さで積層して導電性高分子層を
形成する必要があるため、化学酸化重合処理を繰り返
す。導電性高分子層を形成後、グラファイト溶液中に浸
漬してグラファイト層を形成する。そしてグラファイト
層を形成後、銀ペーストを塗布して銀層を形成する。銀
層を形成後、リードフレームの陰極端子部に銀ペースト
により銀層を接続するとともに、リードフレームの陽極
端子部に抵抗溶接により陽極用リード線を接続する。こ
の後、トランスファーモールド法によりエポキシ樹脂か
らなる外装を形成する。外装を形成後、リードフレーム
の一部を切断する。切断後、温度85℃の雰囲気中にお
いて11Vの電圧を6時間連続印加してエージング処理
する。エージング処理後、リードフレームの残りを切断
し、陰極端子及び陽極端子をフォーミングし、定格6.
3V、150μFのタンタルチップ型固体電解コンデン
サを造る。この場合、エージング処理時の印加電圧は定
格電圧の約1.75倍になっている。
Next, embodiments of the present invention will be described. Example 1 First, powder obtained by mixing a binder with fine tantalum powder is press-compressed into a square shape. At this time, one end of a tantalum anode lead wire is inserted into the powder, and the other end is drawn out. After compression molding, it is sintered in a vacuum to form a sintered body of 1.62 mm × 3.25 mm × 3.80 mm square. Next, the sintered body is immersed in a nitric acid solution and subjected to a chemical conversion treatment at a chemical conversion voltage of 25 V to form an oxide film thereon. After forming the oxide film, a conductive polymer layer made of polyaniline is formed on the surface of the oxide film by a chemical oxidation polymerization method. At this time, it is necessary to fill the inside of the sintered body with polyaniline and to laminate the conductive polymer layer to a predetermined thickness also on the outer peripheral portion, so that the chemical oxidation polymerization treatment is repeated. After forming the conductive polymer layer, it is immersed in a graphite solution to form a graphite layer. After forming the graphite layer, a silver paste is applied to form a silver layer. After the silver layer is formed, the silver layer is connected to the cathode terminal of the lead frame with silver paste, and the anode lead wire is connected to the anode terminal of the lead frame by resistance welding. Thereafter, an exterior made of epoxy resin is formed by a transfer molding method. After forming the exterior, a part of the lead frame is cut. After the cutting, an aging treatment is performed by continuously applying a voltage of 11 V in an atmosphere at a temperature of 85 ° C. for 6 hours. After the aging treatment, the rest of the lead frame is cut, and the cathode terminal and the anode terminal are formed.
A 3 V, 150 μF tantalum chip type solid electrolytic capacitor is manufactured. In this case, the applied voltage during the aging process is approximately 1.75 times the rated voltage.

【0018】実施例2:実施例1において、化成電圧を
16V、エージング処理時の電圧を8Vとし、定格を4
V、220μFとする以外は同一の条件とする。この場
合、エージング処理時の電圧は定格電圧の2倍になって
いる。
Example 2: In Example 1, the formation voltage was 16 V, the voltage during the aging treatment was 8 V, and the rating was 4
V, 220 μF, except for the same conditions. In this case, the voltage during the aging process is twice the rated voltage.

【0019】実施例3:実施例1において、化成電圧を
36V、エージング処理時の電圧を15Vとし、定格を
10V、100μFとする以外は同一の条件とする。こ
の場合、エージング処理時の電圧は定格電圧の1.5倍
になっている。
Example 3 The same conditions as in Example 1 were used except that the formation voltage was 36 V, the voltage during the aging treatment was 15 V, and the rating was 10 V and 100 μF. In this case, the voltage during the aging process is 1.5 times the rated voltage.

【0020】そして実施例1の方法により製造したタン
タル固体電解コンデンサと、比較例の方法により製造し
たタンタル固体電解コンデサとにつき、漏れ電流を測定
するとともに、一部につき等価直列抵抗を測定し、表1
に示す。
The leakage current was measured for the tantalum solid electrolytic capacitor manufactured by the method of Example 1 and the tantalum solid electrolytic capacitor manufactured by the method of the comparative example, and the equivalent series resistance was measured for a part of the capacitors. 1
Shown in

【0021】なお比較例は、実施例1において、エージ
ング処理時の温度と電圧とを表1の通りとする以外は同
一の条件とする。
In the comparative example, the same conditions as in Example 1 were used except that the temperature and voltage during the aging treatment were as shown in Table 1.

【0022】また漏れ電流は定格電圧を印加して5秒後
の値とする。そして外装形成前の漏れ電流と、外装形成
後でエージング処理前の漏れ電流とを測定し、実施例1
及び比較例1〜比較例6を合わせた平均値を示した。ま
た等価直列抵抗は100kHzのときの値とする。
The leakage current is a value 5 seconds after the application of the rated voltage. Then, the leakage current before the formation of the sheath and the leakage current before the aging treatment after the formation of the sheath were measured.
And the average value of Comparative Examples 1 to 6 was shown. The equivalent series resistance is a value at 100 kHz.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】表1から明らかな通り、エージング処理後
の漏れ電流は、実施例1が28μA(平均値)であるの
に対し、比較例1〜比較例6が34〜98μA(平均
値)となる。すなわち前者は、後者の約29〜82%の
大きさになっていて、その漏れ電流特性が改良されてい
る。
As is clear from Table 1, the leakage current after the aging treatment is 28 μA (average value) in Example 1, whereas it is 34 to 98 μA (average value) in Comparative Examples 1 to 6. . That is, the former has a size of about 29 to 82% of the latter, and its leakage current characteristics are improved.

【0025】また実施例1について、従来例とともに高
温負荷試験を行い、短絡不良数を測定し、表2に示す。
For Example 1, a high-temperature load test was performed together with the conventional example, and the number of short-circuit defects was measured.

【0026】なお従来例は次の通りに製造したものとす
る。すなわち、先ずタンタルの微粉末にバインダーを混
合した粉末を角形にプレス圧縮成型する。この際にタン
タル製の陽極用リード線の一端を粉末中に挿入し、他端
を引き出した構造にする。圧縮成型後、真空中で焼結し
て1.72mm×3.35mm×4.20mm角の焼結体を形
成する。次に、この焼結体を硝酸溶液中に浸漬して化成
電圧30Vで化成処理し、これに酸化皮膜を形成する。
酸化皮膜を形成後、二酸化マンガン層、グラファイト
層、銀層を順次形成する。銀層を形成後、リードフレー
ムの陰極端子部に銀ペーストにより銀層を接続するとと
もに、リードフレームの陽極端子部に抵抗溶接により陽
極用リード線を接続する。この後トランスファーモール
ド法によりエポキシ樹脂からなる外装を形成する。外装
を形成後、リードフレームの一部を切断する。切断後、
温度85℃の雰囲気中において11Vの電圧を18時間
連続印加してエージング処理する。エージング処理後、
リードフレームの残りを切断し、陰極端子及び陽極端子
をフォーミングし、定格10V、150μFのタンタル
チップ型固体電解コンデンサを造る。この場合、エージ
ング処理時の印加電圧は定格電圧の約1.1倍になって
いる。
The conventional example is manufactured as follows. That is, first, powder obtained by mixing a binder with fine tantalum powder is press-compressed into a square shape. At this time, one end of a tantalum anode lead wire is inserted into the powder, and the other end is drawn out. After compression molding, it is sintered in a vacuum to form a sintered body of 1.72 mm × 3.35 mm × 4.20 mm square. Next, the sintered body is immersed in a nitric acid solution and subjected to a chemical conversion treatment at a chemical conversion voltage of 30 V to form an oxide film thereon.
After forming the oxide film, a manganese dioxide layer, a graphite layer, and a silver layer are sequentially formed. After the silver layer is formed, the silver layer is connected to the cathode terminal of the lead frame with silver paste, and the anode lead wire is connected to the anode terminal of the lead frame by resistance welding. Thereafter, an exterior made of epoxy resin is formed by a transfer molding method. After forming the exterior, a part of the lead frame is cut. After cutting,
Aging treatment is performed by continuously applying a voltage of 11 V in an atmosphere at a temperature of 85 ° C. for 18 hours. After aging treatment,
The rest of the lead frame is cut, and the cathode terminal and the anode terminal are formed to produce a tantalum chip type solid electrolytic capacitor rated at 10 V and 150 μF. In this case, the applied voltage during the aging process is about 1.1 times the rated voltage.

【0027】そして高温負荷試験は、温度が125℃、
印加電圧が定格電圧×1.45、試験時間が1000時
間とする。また試料数は各々25個とする。
In the high temperature load test, the temperature was 125 ° C.
The applied voltage is rated voltage × 1.45, and the test time is 1000 hours. The number of samples is 25 each.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】この表2から明らかな通り、実施例1は、
従来例に比較して、漏れ電流特性が優れていて、短絡し
難く、寿命が長くなっている。
As is clear from Table 2, Example 1
As compared with the conventional example, the leakage current characteristics are excellent, short-circuit is less likely to occur, and the life is longer.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の通り、本発明の製造方法によれ
ば、弁作用金属の粉末からなる焼結体に酸化皮膜を形成
し、この酸化皮膜に導電性高分子層及び陰極層を順次積
層したコンデンサ素子に樹脂からなる外装を形成し、そ
の後エージング処理する固体電解コンデンサの製造方法
において、高温度の雰囲気中で定格電圧の1.5〜2.
0倍の電圧を印加しているため、漏れ電流特性を改良で
き、短絡不良を低減でき、信頼性を向上できる固体電解
コンデンサが得られる。
As described above, according to the production method of the present invention, an oxide film is formed on a sintered body made of a valve metal powder, and a conductive polymer layer and a cathode layer are sequentially laminated on the oxide film. In a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which an exterior made of resin is formed on a capacitor element that has been subjected to aging treatment, a rated voltage of 1.5 to 2.
Since a voltage of 0 times is applied, a solid electrolytic capacitor that can improve leakage current characteristics, reduce short circuit defects, and improve reliability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の工程図を示す。FIG. 1 shows a process chart of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…焼結体、5…酸化皮膜、6…導電性高分子層、7…
グラファイト層、8…銀層、 9…陰極層、10…コン
デンサ素子、14…外装、15…固体電解コンデンサ。 整理番号 P2510
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sintered body, 5 ... Oxide film, 6 ... Conductive polymer layer, 7 ...
Graphite layer, 8: silver layer, 9: cathode layer, 10: capacitor element, 14: exterior, 15: solid electrolytic capacitor. Reference number P2510

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 真二 福島県田村郡三春町大字熊耳字大平16番地 日立エーアイシー株式会社三春工場内 (72)発明者 濱 良樹 福島県田村郡三春町大字熊耳字大平16番地 日立エーアイシー株式会社三春工場内 Fターム(参考) 5E082 AB09 BC14 BC36 LL23 MM27 PP01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shinji Sano 16th Ohira, Okuma, Miharu-cho, Tamura-gun, Fukushima Prefecture Inside Miharu Plant, Hitachi AIC Co., Ltd. 16 characters Ohira Hitachi FIC Co., Ltd. Miharu factory F term (reference) 5E082 AB09 BC14 BC36 LL23 MM27 PP01

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】弁作用金属からなる焼結体に酸化皮膜を形
成し、この酸化皮膜に導電性高分子層及び陰極層を順次
積層したコンデンサ素子に樹脂からなる外装を形成し、
その後エージング処理する固体電解コンデンサの製造方
法において、高温度の雰囲気中で定格電圧の1.5〜
2.0倍の電圧を印加してエージング処理することを特
徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
An oxide film is formed on a sintered body made of a valve action metal, and an exterior made of a resin is formed on a capacitor element in which a conductive polymer layer and a cathode layer are sequentially laminated on the oxide film.
Then, in a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor subjected to aging treatment, the rated voltage of 1.5 to
A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, characterized in that aging is performed by applying a voltage of 2.0 times.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007012650A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Nichicon Corp Method of manufacturing solid electrolytic capacitor
WO2009133776A1 (en) * 2008-04-28 2009-11-05 信越ポリマー株式会社 Capacitor and method for manufacturing the same

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